【手続補正書】
【提出日】平成18年11月15日(2006.11.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】  撮像素子の複数の出力部からの複数の撮像信号を補正する補正装置であって、
前記複数の撮像信号のレベルを調整するためのレベル調整手段と、
前記撮像素子に被写体像を結像させる結像光学系の合焦度に基づいて前記複数の撮像信号のレベル差を小さくするための補正係数を決定する補正係数決定手段とを備え、
前記補正係数決定手段で決定した補正係数を前記レベル調整手段に与えて前記複数の撮像信号のレベル差が小さくなるように調整を行なうこと
を特徴とする補正装置。
【請求項２】  前記補正装置が、撮像信号のレベルを検出する出力レベル検出手段を備え、
前記補正係数決定手段は、前記出力レベル検出手段から出力される前記複数の撮像信号のレベル検出結果から前記複数の撮像信号間のゲイン誤差を算出するゲイン誤差算出手段と、
前記複数の撮像信号間における被写体依存のレベル差を許容するための閾値を設定する閾値設定手段と、
前記ゲイン誤差算出手段により算出されたゲイン誤差が入力された際に、
前記撮像信号間のゲイン誤差が前記閾値設定手段によって設定された閾値を超えた場合には所定の基準値を出力し、
前記ゲイン誤差が前記閾値を超えない場合には入力されたゲイン誤差をそのまま出力する非線形処理手段とを備え、
前記非線形処理手段から出力される信号に基づいて補正係数を決定すること
を特徴とする請求項１に記載の補正装置。
【請求項３】  前記補正係数決定手段は、前記出力レベル検出手段の検出結果から評価値を生成する評価値生成手段と、
前記評価値生成手段によって生成された評価値を複数のフレーム間で平均する評価値平均化手段と、
前記評価値平均化手段において平均化を行なうフレーム数を設定するフレーム数設定手段とを備え、
前記フレーム数設定手段により設定されたフレーム数分が平均化された評価値に基づいて補正係数を決定することを特徴とする請求項２に記載の補正装置。
【請求項４】  前記評価値平均化手段において平均化を行なうフレーム数を、前記撮像素子に被写体像を結像させる結像光学系の合焦度に応じて制御するフレーム数制御手段を備えること
を特徴とする請求項３に記載の補正装置。
【請求項５】  前記補正係数決定手段が第１の動作モードで動作中に、前記複数の撮像信号間のレベル差が第１の規定値よりも大きくなった場合には、前記結像光学系が非合焦状態になるように制御するとともに、前記補正係数決定手段の動作モードを第２の動作モードに移行させ、前記複数の撮像信号間のレベル差が第２の規定値よりも小さくなった場合には、前記補正係数決定手段の動作モードを第１のモードに移行させるとともに、前記結像光学系が合焦状態になるように制御する撮像動作制御手段を備えること
を特徴とする請求項１に記載の補正装置。
【請求項６】  前記撮像動作制御手段による撮像動作制御を所定の間隔で繰り返し実行すること
を特徴とする請求項５に記載の補正装置。
【請求項７】  前記補正係数決定手段において、前記第１の規定値よりも前記第２の規定値の方が小さいこと
を特徴とする請求項５に記載の補正装置。
【請求項８】  前記補正係数決定手段において、前記第１の動作モードは、前記第２の動作モードより応答性が低いこと
を特徴とする請求項５に記載の補正装置。
【請求項９】  請求項１に記載の補正装置と、前記撮像素子とを備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項１０】  撮像素子の複数の出力部からの複数の撮像信号を補正する補正方法であって、
前記複数の撮像信号のレベルを調整するためのレベル調整工程と、
前記撮像素子に被写体像を結像させる結像光学系の合焦度に基づいて前記複数の撮像信号のレベル差を小さくするための補正係数を決定する補正係数決定工程とを備え、
前記補正係数決定工程で決定した補正係数を前記レベル調整工程に与えて前記複数の撮像信号のレベル差が小さくなるように調整を行なうこと
を特徴とする補正方法。
【請求項１１】  請求項１０に記載の補正方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラムを格納したことを特徴とするコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。
【請求項１２】  請求項１０に記載の補正方法の各工程をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
１０５及び１０６は信号電荷を増幅する出力アンプであり、１０７及び１０８は撮像信号の出力端子（出力部）である。また、１０９及び１１０は相関２重サンプルとＡＤ変換を行なうアナログフロントエンドである。１１１及び１１２は黒レベルの検出及び補正手段、１１３及び１１４はゲインを調整するゲイン調整手段、１１５は２系統の画像信号を合成して１枚の画像を生成する画面合成手段である。黒レベルの検出及び補正手段１１１及び１１２とゲイン調整手段１１３及び１１４は、撮像信号のレベルを調整するレベル調整手段として機能する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
次に、前記構成における本実施の形態のビデオカメラの動作について説明する。
前記光学系１２１は、前記ＣＣＤ１００上に被写体像を結像させるためのものであり、マイコン１１７にフォーカス及び絞りの制御がなされる。
前記光学系１２１により前記ＣＣＤ１００上に結像された被写体像は、光電変換部１０１により電気信号に変換された後、水平転送部１０３及び１０４により２系統に分割されて出力アンプ１０５及び１０６に供給される。
本実施の形態及び後述の実施の形態では、ゲイン調整手段１１３、１１４、段差評価値生成手段１１６、及びマイコン１１７により、２系統間の不均一性を検出し、補正するための補正装置を構成している。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
次に、ゲイン補正特性の測定について述べる。
段差評価値生成手段１１６は、出力レベル検出手段として機能し、図２で後述するように分割領域の境界付近に指定した矩形領域内のフレームの画素値を検出し、その検出された結果を元に画面段差の評価値を算出しマイコン１１７に出力する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
図２に、画面内の矩形領域の例を示す。図２に示すように、２分割された領域２０１、２０２の境界近傍に、矩形領域２０３、２０４、すなわちフレーム数が設定される。この設定は図示しないフレーム数設定手段により設定されている。そして、この領域内の画素値が画面段差の評価に用いられる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
ＣＣＤ１００は、単板でカラー画像を撮像するために、オンチップカラーフィルタが画素部に貼られている。前記オンチップカラーフィルタは、例えば図２の２０５に示すような配列である。段差評価値生成手段１１６では、このうちの一色の画素値を選択して評価値を生成し、領域内でその評価値を平均化して平均値を計算し、これを画面段差の評価値としている。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
マイコン１１７に入力された左チャンネル段差評価値A及び右チャンネル段差評価値Bはゲイン誤差算出手段５０１に入力され、ゲイン誤差量Eが求められる。ゲイン誤差量Eは次式により得られる。
E = B/A・・・（６）式
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
ゲイン誤差算出手段５０１で得られるゲイン誤差量Eは、単純に画素レベルの比であり、チャンネル間の不均一性のみならず、被写体そのものが持つレベル差にも影響をうける。したがって、正しいゲイン誤差補正を行なうためには、被写体依存のレベル差成分を排除する必要がある。本実施の形態では、被写体依存のレベル差成分をリミッタ手段（閾値設定手段及び非線形処理手段）５０２及び積分手段５０３により排除している。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
リミッタ手段（非線形処理手段）５０２の入出力特性を図６に示す。図６の原点はリミッタ入力＝リミッタ出力=１．０の点を表す。チャンネル間のレベルの比なので、ゲイン誤差のないときの値は１．０になる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
図６に示すように、レベル差の比が閾値THを超える場合には、リミッタ出力は１．０になる。閾値THは残留ゲイン誤差量と対応付けて前述した閾値設定手段により決定される。この処理により、レベル差が大きいものは被写体依存のレベル差とみなされて排除される。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
係数制御手段７０１には、合焦度の情報が入力され、これにより、係数器７０２に与える係数ｋが制御される。係数制御に関しては後述する。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
図１０は、合焦度に対する係数制御の特性を示したものであり、図７における係数制御手段（フレーム数制御手段）７０１の動作を表している。図１０において横軸は、合焦度であり右に行くほど合焦度が高くなる。また、縦軸は出力される係数を表している。合焦時の出力係数に対して、合焦度が低くなるにつれて係数値は増加する特性である。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
記録動作制御スイッチ８２４は、マイコン８１７に接続されており、画像記録再生装置の使用者はこのスイッチ８２４を押下することにより、記録動作（撮像動作）の開始及び停止の制御を行なうことができる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】
次に、図９のフローチャートを用いて、本実施の形態の記録再生装置の撮像動作制御手段の動作の説明を行なう。
図９に示したように、ステップＳ９０１で処理が開始されると、次にステップＳ９０２では、左チャンネルと右チャンネルのレベルの差をとり、レベル差があらかじめ決められた規定値Aよりも大きい場合で、かつ記録再生手段８１９が記録停止中にあるか否かを判断する。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
この判断の結果、そうである場合にはステップＳ９０３に進み、そうでない場合にはそのまま終了という条件分岐が実行される。
次のステップＳ９０３では、撮像光学系が合焦位置から大きく外れるように（非合焦状態に）制御を行なう。その後、ステップＳ９０４に進み、ゲイン補正の制御ループが高速引き込みモードで動作するように制御する。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
次に、ステップＳ９０５において左右チャンネルのレベル差を評価し、レベル差が規定値Bよりも小さくなった場合、もしくは記録動作が開始された場合にはステップＳ９０６に進み、そうでない場合には高速引き込みモードの状態を継続させる。このときの規定値Bは、上で述べた規定値Aよりも小さい値にすることで、ヒステリシス特性をもたせる。